CN102374206B - 一种带锁紧装置的油缸 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种带锁紧装置的油缸，其包括缸筒和活塞杆，缸筒中部安装有中空的内导柱，缸筒顶端安装有锁紧螺母，缸筒内部设有带螺纹的丝杆隔筒，丝杆隔筒的一端外壁与缸筒内壁滑动连接，其带螺纹的一端与连接在一起的顶轮头和活塞杆端盖连接，活塞杆端盖与活塞杆连接，活塞杆外壁与丝杆隔筒内壁形成间隙，活塞杆内壁与内导柱外壁形成空腔，空腔的底端安装有与活塞杆固定连接且与内导柱滑动连接的导向套，空腔的顶端安装有与活塞杆滑动连接且与内导柱固定连接的活塞，活塞与活塞杆端盖形成小空腔，小空腔通过活塞杆上开有的导流孔与间隙连通。该油缸集成了液缸和机械千斤顶的功能，结构紧凑，外形尺寸和安装空间小，带机械锁紧装置。

Description

一种带锁紧装置的油缸

技术领域

本发明涉及石油钻机或修井机的液压装置，特别是一种带锁紧装置的油缸。

背景技术

用于石油钻机或修井机上的顶升油缸，是一种钻机的底座顶升调平***。目前国际上较常使用的顶升油缸，具有以下缺陷：

1.一种KDC拖挂顶升油缸(见图1)，具有双作用，带机械锁紧装置，其将油缸普通活塞杆延长加工普通丝杆，普通丝杆长度为油缸普通活塞杆长度的1倍左右，使得整只油缸的外形尺寸较长；

2.一种俄罗斯原有钻机的底座顶升油缸(见图2)，在普通活塞杆上加工螺纹，油缸外形尺寸较短，但油缸为单作用，油缸在空载的时候不能靠液力缩回。

3.一种常规底座顶升油缸(见图3)，油缸外形尺寸较短，但不带机械锁紧装置，不能起到机械千斤顶的作用。

发明内容

本发明的目的在于，提供了一种带锁紧装置的油缸，该油缸外形尺寸小，集成双作用油缸和机械锁紧螺母的功能于一体。

本发明的目的是通过采用如下技术方案实现的：

一种带锁紧装置的油缸，包括缸筒和活塞杆，所述缸筒中部安装有中空的内导柱，所述缸筒顶端安装有锁紧螺母，所述缸筒内部还设有带螺纹的丝杆隔筒，所述丝杆隔筒的外柱面与所述缸筒内柱面滑动连接，所述丝杆隔筒带螺纹的一端与连接在一起的顶轮头和活塞杆端盖连接，所述活塞杆端盖与活塞杆连接，所述活塞杆外柱面与所述丝杆隔筒内柱面形成间隙，所述活塞杆内柱面与所述内导柱外柱面形成空腔，所述空腔的底端安装有与所述活塞杆固定连接且与所述内导柱滑动连接的导向套，所述空腔的顶端安装有与所述活塞杆滑动连接且与所述内导柱固定连接的活塞，所述活塞与所述活塞杆端盖形成小空腔，所述小空腔通过所述活塞杆上开有的导流孔与所述间隙连通。

所述缸筒外柱面设置有连接所述锁紧螺母的定位卡座，所述定位卡座通过螺钉及垫圈固定于所述缸筒上，导向螺钉通过螺纹固定于所述定位卡座上，其端头伸入所述丝杆隔筒的螺纹导向槽内。

所述定位卡座通过螺纹连接有锁紧螺钉，所述锁紧螺钉的端头伸入所述锁紧螺母外柱面开有的一圈卡槽内。

所述锁紧螺钉连接定位卡座和定位卡槽，所述定位卡槽上端卡住所述定位卡座，下端卡住所述锁紧螺母。

所述丝杆隔筒外柱面呈“凸”字形，其凹进去的外壁加工有螺纹，且与所述缸筒内柱面之间形成小油腔，其突出的外柱面通过第一活塞密封圈、第一活塞用导向带和第一双向活塞用密封圈与所述缸筒滑动连接。

所述锁紧螺母的下端缸筒内柱面上安装有导环和压盖。

所述丝杆隔筒上的螺纹为梯形螺纹。

所述导向套通过双向杆密封圈、活塞杆用密封圈和活塞杆用导向带与所述内导柱滑动连接。

所述活塞通过第二活塞密封圈，第二活塞用导向带，第二双向活塞用密封圈与所述活塞杆滑动连接；所述活塞通过轴卡、卡帽和轴用挡圈与所述内导柱固定连接。

所述顶轮头与所述活塞杆端盖通过孔卡、钢丝挡圈和挡环连接。

由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

1.缸筒内的丝杆隔筒的端部安装有机械锁紧螺母，使该油缸起到了机械千斤顶的作用。

2.活塞杆和丝杆隔筒之间形成的间隙与活塞和活塞杆端盖之间形成的空腔通过活塞杆上的导流孔连通，使丝杆隔筒外端面、导向套外端面和活塞杆端盖内端面形成油缸推力的液力作用面，拉力的液力作用面为活塞内端面，这样使油缸的结构非常紧凑，大大缩小了油缸的直径和长度。

3.紧螺母下端的缸筒内壁上安装有导环和压盖，减小了丝杠隔筒外壁和缸筒内部之间的摩擦损毁。

4.导向螺钉端头伸入进丝杆隔筒的螺纹导向槽内，可防止丝杆隔筒的转动。

5.锁紧螺钉端头伸入进锁紧螺母卡槽内，可防止锁紧螺母的转动。

6.定位卡槽上端卡住定位卡座，下端卡住锁紧螺母，可防止活塞杆在缩回后下滑。

附图说明

图1是KDC拖挂顶升油缸。

图2是俄罗斯原有钻机的底座顶升油缸。

图3是常规底座顶升油缸。

图4是本发明半剖结构示意图。

图5是图4俯视图。

附图标记：1是阀座，2是缸体，3是第一活塞密封圈，4是第一活塞用导向带，5第一双向活塞用密封圈，6是丝杆隔筒，7是间隙，8是活塞杆，9是内导柱，10是缸筒，11是活塞，12是导环，13是导流孔，14是导向螺钉，15是定位卡座，16是螺钉，17是垫圈，18是压盖，19是锁紧螺钉，20是定位卡槽，21是锁紧螺母，22是小空腔，23是孔卡，24是顶轮头，25是钢丝挡圈，26是挡环，27是活塞杆端盖，28是活塞杆端盖内端面，29是轴用挡圈，30是卡帽，31是轴卡，32是第二活塞密封圈，33是第二活塞用导向带，34是第二双向活塞用密封圈，35是活塞内端面，36是空腔，37是导向套，38是双向杆密封圈，39是活塞杆用密封圈，40是活塞杆用导向带，41是导向套外端面，42是丝杆隔筒外端面，43是导向槽，44是卡槽，1A是普通活塞杆，2A是普通丝杆，3A是普通锁紧螺母。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述：

如图1所示，一种带锁紧装置的千斤顶油缸，包括缸筒10，缸筒10顶端安装有锁紧螺母21，缸筒10的底端与缸体2连接，缸筒10中部安装有内导柱9，内导柱9与缸体2通过螺纹连接为一体，缸体2安装于阀座1上，缸体2底端中部安装有锁母和吊耳。缸筒10内设置有丝杆隔筒6，丝杆隔筒6外柱面呈“凸”字形，其凹进去的外壁加工有梯形螺纹，且加工有导向槽43，其凹进去的外柱面与缸筒10内柱面之间形成小油腔，其突出的外柱面通过第一活塞密封圈3、第一双向活塞用密封圈5和活塞用导向带4与缸筒10滑动连接，缸筒10上开有与小油腔连接的进油口。锁紧螺母21下端的缸筒10内壁上安装有导环12和压盖18，可减小丝杆隔筒6外柱面与缸筒10内柱面的摩擦损毁。定位卡座15通过螺钉16及垫圈17固定在缸筒10的外柱面上，通过导向螺钉14连接缸筒10和导环12，导向螺钉14的端头伸入进梯形螺纹的导向槽43内，以防止丝杆隔筒6的转动。

锁紧螺母21的内柱面通过螺纹与丝杆隔筒6连接，锁紧螺母的外柱面通过锁紧螺钉19连接定位卡槽20和定位卡座15，定位卡槽20的上端卡住定位卡座15，下端卡住锁紧螺母21，以防止活塞杆在缩回后下滑。锁紧螺钉19的端头伸入进锁紧螺母21外柱面开有的一圈卡槽44内，可防止锁紧螺母21的转动。

在丝杆隔筒6的内部设置有活塞杆8，活塞杆8外柱面与丝杆隔筒6内柱面形成间隙7，活塞杆8内柱面与内导柱9外柱面形成空腔36，空腔36的底端安装有与活塞杆8固定连接且与内导柱9滑动连接的导向套37，导向套37通过双向杆密封圈38、活塞杆用密封圈39和活塞杆用导向带40与内导柱9滑动连接。

空腔36的顶端安装有与活塞杆8滑动连接且与内导柱9固定连接的活塞11，活塞11通过第二活塞密封圈32，第二活塞用导向带33，第二双向活塞用密封圈34与活塞杆8滑动连接；活塞11通过轴卡31、卡帽30和轴用挡圈29与内导柱9固定连接。

活塞11与活塞杆端盖27形成小空腔22，小空腔22通过活塞杆8上开有的导流孔13与间隙7连通。活塞杆端盖27与活塞杆8的顶端固定连接且通过O形密封圈与丝杆隔筒6连接，活塞杆端盖27与顶轮头24通过孔卡23、挡环26和钢丝挡圈25实现固定连接，顶轮头13外侧面通过螺钉与丝杆隔筒4连接。

本发明中，顶轮头24、活塞杆端盖27、丝杆隔筒6和活塞杆8连接为一体，可在缸筒10和内导柱9形成的腔体内滑动，丝杆隔筒6的端部安装有机械锁紧螺母21，顶升油缸主要承受推力，拉力作用主要是收缩油缸时克服油缸自重，较小，因而对缸筒和活塞杆进行复合设计后，使丝杆隔筒外端面42、导向套外端面41和活塞杆端盖内端面28形成油缸推力的液力作用面，拉力的液力作用面为活塞内端面35，这样使油缸的结构非常紧凑，大大缩小了油缸的直径和长度。

Claims (10)

1.一种带锁紧装置的油缸，包括缸筒（10）和活塞杆（8），所述缸筒（10）中部安装有中空的内导柱（9），所述缸筒（10）顶端安装有锁紧螺母（21），其特征在于，所述缸筒（10）内部还设有带螺纹的丝杆隔筒（6），所述丝杆隔筒（6）外柱面与所述缸筒（10）内柱面滑动连接，所述丝杆隔筒（6）带螺纹的一端与连接在一起的顶轮头（24）和活塞杆端盖（27）连接，所述活塞杆端盖（27）与活塞杆（8）连接，所述活塞杆（8）外柱面与所述丝杆隔筒（6）内柱面形成间隙（7），所述活塞杆（8）内柱面与所述内导柱（9）外柱面形成空腔（36），所述空腔（36）的底端安装有与所述活塞杆（8）固定连接且与所述内导柱（9）滑动连接的导向套（37），所述空腔（36）的顶端安装有与所述活塞杆（8）滑动连接且与所述内导柱（9）固定连接的活塞（11），所述活塞（11）与所述活塞杆端盖（27）形成小空腔（22），所述小空腔（22）通过所述活塞杆（8）上开有的导流孔（13）与所述间隙（7）连通。

2.根据权利要求1所述的一种带锁紧装置的油缸，其特征在于，所述缸筒（10）外柱面设置有连接所述锁紧螺母（21）的定位卡座（15），所述定位卡座（15）通过螺钉（16）及垫圈（17）固定于所述缸筒（10）上，导向螺钉（14）通过螺纹固定于所述定位卡座（15）上，其端头伸入所述丝杆隔筒（6）的螺纹导向槽（43）内。

3.根据权利要求2所述的一种带锁紧装置的油缸，其特征在于，所述定位卡座（15）通过螺纹连接有锁紧螺钉（19），所述锁紧螺钉（19）的端头伸入所述锁紧螺母（21）外柱面开有的一圈卡槽（44）内。

4.根据权利要求3所述的一种带锁紧装置的油缸，其特征在于，所述锁紧螺钉（19）连接定位卡座（15）和定位卡槽（20），所述定位卡槽（20）上端卡住所述定位卡座（15），下端卡住所述锁紧螺母（21）。

5.根据权利要求1所述的一种带锁紧装置的油缸，其特征在于，所述丝杆隔筒（6）外柱面呈“凸”字形，其凹进去的外壁加工有螺纹，且与所述缸筒（10）内柱面之间形成小油腔，其突出的外柱面通过第一活塞密封圈（3）、第一活塞用导向带（4）和第一双向活塞用密封圈（5）与所述缸筒（10）滑动连接。

6.根据权利要求1所述的一种带锁紧装置的油缸，其特征在于，所述锁紧螺母（21）的下端缸筒（10）内柱面上安装有导环（12）和压盖（18）。

7.根据权利要求1、2或6所述的一种带锁紧装置的油缸，其特征在于，所述丝杆隔筒（6）上的螺纹为梯形螺纹。

8.根据权利要求1所述的一种带锁紧装置的油缸，其特征在于，所述导向套（37）通过双向杆密封圈（38）、活塞杆用密封圈（39）和活塞杆用导向带（40）与所述内导柱（9）滑动连接。

9.根据权利要求1所述的一种带锁紧装置的油缸，其特征在于，所述活塞（11）通过第二活塞密封圈（32），第二活塞用导向带（33），第二双向活塞用密封圈（34）与所述活塞杆（8）滑动连接；所述活塞（11）通过轴卡（31）、卡帽（30）和轴用挡圈（29）与所述内导柱（9）固定连接。

10.根据权利要求1所述的一种带锁紧装置的油缸，其特征在于，所述顶轮头（24）与所述活塞杆端盖（27）通过孔卡（23）、钢丝挡圈（25）和挡环（26）连接。

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